Bài 32 Lực hướng tâm gia tốc hướng tâm 01 Lực hướng tâm Lực hướng tâm lực (hoặc hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn hướng vào tâm quỹ đạo Lực căng dây lực hướng tâm, giữ cho vật Lực hấp dẫn lực hướng tâm, giữ cho Trái Đất chuyển động tròn chuyển động tròn 02 Gia tốc hướng tâm Trong chuyển động tròn đều, lực hướng tâm gây gia tốc hướng vào tâm nên gia tốc gọi gia tốc hướng tâm v aht = = ω r r Tính gia tốc hướng tâm vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn quanh Trái Đất với bán kính quỹ đạo 7000 km tốc độ 7,57 km/s Hướng dẫn - Gia tốc hướng tâm: v2 aht = = ω2 r r Bài làm - Gia tốc hướng tâm vệ tinh là: v2 75702 aht = = = 8,18( m/ s2 ) r 7000000 Tính gia tốc hướng tâm Mặt Trăng chuyển động quay quanh Trái Đất (coi Mặt Trăng chuyển động tròn quanh Trái Đất) Biết khoảng cách từ Mặt Trăng đến tâm Trái Đất 3,87.10 m chu kì quay 27,2 ngày Hướng dẫn Bài làm - Gia tốc hướng tâm: - Gia tốc hướng tâm Mặt Trăng là:  2π  aht = ω r =  ÷ r  T  2  2π  aht = ω r =  ÷ r  T  2π   = 3,84.10 ÷ 27,2.86400   = 2,74.10−3 ( m/ s2 ) Kim phút đồng hồ dài cm Tính gia tốc hướng tâm đầu kim Hướng dẫn Bài làm - Gia tốc hướng tâm: - Thời gian để kim phút quay hết vòng 60 phút nên:  2π  aht = ω r =  ÷ r  T  T = 60 phút = 3600 s - Gia tốc hướng tâm đầu kim phút là: 2  2π   2π  aht = ω r =  ÷ r =  ÷ 0,08  T   3600  = 2,43.10−7 ( m/ s2 ) 03 Công thức độ lớn lực hướng tâm Cơng thức tính độ lớn lực hướng tâm v Fht = m.aht = m = m.ω r r uur Fht uur u r Fht = T Một số ví dụ lực hướng tâm Trong trường hợp hình dưới, dây dài 0,75 m a) Bạn A nói rằng: “Tốc độ quay lớn góc lệch dây so với phương thẳng đứng lớn” Hãy chứng minh điều α b) Tính tần số quay để dây lệch góc ɑ = 60 so với phương thẳng đứng, lấy g = 9,8 m/s uur Fht Hướng dẫn a) Ta có: Fht tan α = P Bài làm a) Ta có: Fht m.aht ω2 r ω2 l sin α tan α = = = = P mg g g sin α ω2 l sin α g ⇔ = ⇔ cosα = cosα g ωl 0 - Khi ω tăng cosɑ giảm => ɑ tăng (vì từ đến 90 hàm cos nghịch biến) Trong trường hợp hình dưới, dây dài 0,75 m a) Bạn A nói rằng: “Tốc độ quay lớn góc lệch dây so với phương thẳng đứng lớn” Hãy chứng minh điều b) Tính tần số quay để dây lệch góc ɑ = 60 so với phương thẳng đứng, lấy g = 9,8 m/s uur Fht Hướng dẫn a) Ta có: b) Ta có: Fht tan α = P g cosα = ωl Bài làm b) Ta có: g 9,8 cosα = ⇔ cos60 = ωl ω 0,75 ⇔ ω = 5,11( rad / s) Hình mơ tả vệ tinh nhân tạo quay quanh Trái Đất a) Lực lực hướng tâm? b) Nếu vệ tinh vệ tinh địa tĩnh (nằm mặt phẳng xích đạo Trái Đất có tốc độ góc tốc độ góc tự quay Trái Đất quay quanh trục nó) Hãy tìm gia tốc hướng tâm vệ tinh Cho gần bán kính Trái Đất 6400 km độ cao vệ tinh so với mặt đất 35780 km Hướng dẫn Bài làm a) Lực hấp dẫn a) Lực hướng tâm lực hấp dẫn Trái Đất vệ tinh b) Gia tốc hướng tâm: b) Trái Đất tự quay quanh trục 24h nên T = 24h = 86400  2π  aht = ω r =  ÷ ( R + h)  T  ωvetinh = ωTD ⇒ Tvetinh = TTD = 86400s s Hình mơ tả vệ tinh nhân tạo quay quanh Trái Đất a) Lực lực hướng tâm? b) Nếu vệ tinh vệ tinh địa tĩnh (nằm mặt phẳng xích đạo Trái Đất có tốc độ góc tốc độ góc tự quay Trái Đất quay quanh trục nó) Hãy tìm gia tốc hướng tâm vệ tinh Cho gần bán kính Trái Đất 6400 km độ cao vệ tinh so với mặt đất 35780 km Hướng dẫn a) Lực hấp dẫn Bài làm - Gia tốc hướng tâm là: b) Gia tốc hướng tâm:  2π  aht = ω r =  ÷ ( R + h)  T  ωvetinh = ωTD ⇒ Tvetinh = TTD = 86400s  2π  aht = ω r =  ÷ ( R + h)  T  2  2π  = ÷ ( 6400000 + 35780000 )  86400  = 0,22( m/ s2 ) ... chuyển động tròn 02 Gia tốc hướng tâm Trong chuyển động tròn đều, lực hướng tâm gây gia tốc hướng vào tâm nên gia tốc gọi gia tốc hướng tâm v aht = = ω r r Tính gia tốc hướng tâm vệ tinh nhân tạo...01 Lực hướng tâm Lực hướng tâm lực (hoặc hợp lực) tác dụng lên vật chuyển động tròn hướng vào tâm quỹ đạo Lực căng dây lực hướng tâm, giữ cho vật Lực hấp dẫn lực hướng tâm, giữ cho... Đất với bán kính quỹ đạo 7000 km tốc độ 7,57 km/s Hướng dẫn - Gia tốc hướng tâm: v2 aht = = ω2 r r Bài làm - Gia tốc hướng tâm vệ tinh là: v2 75702 aht = = = 8,18( m/ s2 ) r 7000000 Tính gia tốc